Lasketaan suodatinkondensaattori aaltoilulle

Edellisessä artikkelissa opimme virtapiirien aaltoilutekijästä, tässä jatkamme ja arvioimme kaavaa aaltoiluvirran laskemiseksi ja siten suodatinkondensaattorin arvoa aaltoilun poistamiseksi DC-lähdössä.

Edellinen viesti selitettiin kuinka tasasähköpitoisuus korjauksen jälkeen voi kuljettaa maksimaalisen mahdollisen pulssijännitteen ja kuinka sitä voidaan vähentää merkittävästi käyttämällä tasoituskondensaattoria.

Vaikka lopullinen aaltoilupitoisuus, joka on tasoitetun DC: n huippuarvon ja minimiarvon välinen ero, ei koskaan näytä eliminoivan kokonaan ja luottaa suoraan kuormavirtaan.

Toisin sanoen, jos kuorma on suhteellisen suurempi, kondensaattori alkaa menettää kykynsä kompensoida tai korjaa aaltoilukerrointa.

Vakiokaava suodatinkondensaattorin laskemiseksi

Seuraavassa osassa yritämme arvioida kaavan suodatinkondensaattorin laskemiseksi virtalähdepiireissä, jotta varmistetaan pienin aaltoilu ulostulossa (riippuen liitetystä kuormavirrasta).

C = I / (2 x f x Vpp)

missä I = kuormitusvirta

f = vaihtovirran tulotaajuus

Vpp = vähimmäisvärähtely (huippu-huippujännite tasoituksen jälkeen), joka voi olla sallittua tai OK käyttäjälle, koska käytännössä ei ole koskaan mahdollista tehdä tätä nollaa, koska se vaatisi toimimattoman, elinkelvottoman hirvittävän kondensaattorin arvon, luultavasti ei kukaan voi toteuttaa.

Yritetään ymmärtää kuormavirran, aaltoilun ja optimaalisen kondensaattorin arvon suhde seuraavasta arvioinnista.

Kuormavirran, aaltoilun ja kondensaattorin arvon suhde

Mainitussa kaavassa voimme nähdä, että aaltoilu ja kapasitanssi ovat kääntäen verrannollisia, mikä tarkoittaa, että jos aaltoilun on oltava pienin, kondensaattorin arvon on kasvettava ja päinvastoin.

Oletetaan, että suostumme Vpp-arvoon, joka on, esimerkiksi 1V, olevan lopullisessa tasavirtapitoisuudessa tasoituksen jälkeen, sitten kondensaattorin arvo voidaan laskea alla olevan kuvan mukaisesti:

Esimerkki:

C = I / 2 x f x Vpp (olettaen, että f = 100Hz ja kuormitusvirran vaatimus 2amp)

Vpp: n tulisi olla ihannetapauksessa aina yksi, koska pienempien arvojen odottaminen voi vaatia valtavia käytännössä käyttämättömiä kondensaattoriarvoja, joten '1' Vpp voidaan pitää kohtuullisena arvona.

Yllä olevan kaavan ratkaiseminen saamme:

C = I / (2 x f x Vpp)

= 2 / (2 x 100 x 1) = 2/200

= 0,01 Faradia tai 10000 uF (1 Farad = 1000000 uF)

Siten yllä oleva kaava osoittaa selvästi, kuinka vaadittu suodatinkondensaattori voidaan laskea kuormavirran ja pienimmän sallitun aaltoiluvirran suhteen DC-komponentissa.

Viitaten yllä olevaan ratkaistuun esimerkkiin voidaan yrittää muuttaa kuormitusvirtaa ja / tai sallittua aaltoiluvirtaa ja arvioida helposti suodatinkondensaattorin arvo sen mukaisesti, jotta varmistetaan tasasuuntaajan optimaalinen tai aiottu tasoitus tietyssä virransyöttöpiirissä.